遼河油田蒸汽驅隔熱技術的原理與應用

摘 要：蒸汽驅是稠油轉換開發方式的重要接替技術之一。目前遼河油田大部分稠油區塊已經進入吞吐中后期，轉換開發方式的需求越來越突出，故而進一步提高蒸汽驅注汽過程中的井筒隔熱效果，延長蒸汽驅管柱的使用壽命，蒸汽驅開采技術發展的關鍵。該文結合遼河油田的實際試驗情況簡述了蒸汽驅高溫長效隔熱技術的原理與應用。

關鍵詞：蒸汽驅 高溫長效 隔熱技術 原理 應用

中圖分類號：TE345文獻標識碼：A文章編號：1674-098X（2013）04（b）-0070-01

蒸汽驅是稠油油藏蒸汽吞吐開采中后期，進一步提高原油采收率的重要手段也是稠油轉換開發方式的重要接替技術之一。自80年代末以來，遼河油田通過蒸汽驅先導試驗和工業性應用試驗，形成了一套遼河油田特有的蒸汽驅井筒隔熱技術，然而由于遼河油田稠油油藏普遍埋藏較深（1000～1600 m），以及蒸汽驅開采需長期連續注汽等實際問題的存在，原有井筒隔熱技術也暴露出一些尚待解決的問題。目前遼河油田大部分稠油區塊已經進入吞吐中后期，轉換開發方式的需求越來越突出，如何進一步提高蒸汽驅注汽過程中的井筒隔熱效果，延長蒸汽驅管柱的使用壽命，已成為確保蒸汽驅開采有效實施并順利推廣的關鍵。

1 蒸汽驅隔熱技術的原理

蒸汽驅高溫長效隔熱技術是涉及整體汽驅管柱的座封、解封、長效密封、整體管柱熱補償以及整體管柱各部分長效隔熱的綜合性的配套技術。

1.1 油套環空的長效密封

蒸汽驅高溫長效隔熱技術采用Y441強制解封蒸汽驅封隔器與多級長效汽驅密封器通過金屬與非金屬雙級密封油套環空。Y441強制解封蒸汽驅封隔器在注汽前通過投球或球桿的方式液力座封，將油套環空密封，以確保多級長效密封器的多級膨脹腔與隔環在注汽初期受熱充分擴張密封油套環空，依靠Y441強制解封蒸汽驅封隔器的高溫長效密封件與多級長效汽驅密封器實現注汽管柱的長期密封。解封時，先解封Y441強制解封蒸汽驅封隔器，然后解封多級長效汽驅密封器，以減少解封負荷。

1.2 汽驅管柱的長效熱補償

蒸汽驅高溫長效隔熱技術采用壓力補償式隔熱型伸縮管實現整體管柱在注汽過程中的伸縮補償。

1.3 汽驅管柱的長效隔熱

蒸汽驅高溫長效隔熱技術采用真空隔熱管做為蒸汽從地面至油層的主要運載通道，目前該國產真空隔熱管的視導熱系數為0.0068 W/（m·℃），達到了進口產品的最新水平，可以滿足汽驅管柱長效隔熱的需求，隔熱管接箍處接箍密封器的采用，進一步降低了注入蒸汽在汽驅管柱內的熱點損失，保證汽驅管柱具有可靠的長效隔熱性能。

2 蒸汽驅高溫長效隔熱技術的應用

2001年至今在遼河油田高升采油廠、歡喜嶺采油廠、特油公司以及金馬油田共進行了23個井組的現場試驗，施工成功率100%。實驗效果表明：蒸汽驅高溫長效隔熱技術在國內外首次實現了中深層稠油油藏蒸汽驅開采在350 ℃、17 MPa的注汽條件下井筒3年以上的長期可靠密封與隔熱，為擴大蒸汽驅開采規模提供有效的技術保證。

2001年8月在高升采油廠現場試驗（3376、32046）兩井次（因隔熱管接箍密封器尚未研制完成而未采用），施工后注汽效果較好，套壓為零，按照地面設計參數平穩運行，并進行了四參數測試。后因32046井表層套管漏失，需進行大修而停注，該井汽驅管柱順利提出，解封負荷與設計相符，外觀完好。而3376井至今套壓仍為零，管柱熱損失較低，達到預期效果。

2001年至今的蒸汽驅高溫長效隔熱技術現場應用與1996-1998年的蒸汽驅工業性應用試驗測試結果的統計與比較見表1。

由此結果可以看出，蒸汽驅高溫長效隔熱注汽管柱使井筒隔熱效果顯著提高：900 m井深平均干度損失由以前的平均27.55%下降到2001—2003年的12.8%、熱損失由以前的平均510 kJ/kg下降到2001—2003年的235.7 kJ/kg；其中2003年8月實施汽驅的洼38-36-G030井封隔器下深位置1289 m蒸汽干度達到63.56%，1289 m井深干度損失僅為3.89%。

3 結語

綜上所述，蒸汽驅高溫長效隔熱技術對油田擴大中深層蒸汽驅開采規模提供了可靠的技術保證，對于油田開發中后期轉換開發方式、稠油儲量的動用程度、以及提高采收率發揮了重要作用，同時對于同類蒸汽驅開發油藏提供了試驗依據和現實的指導意義。

參考文獻

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